一种新型丙烯酸反应气分离系统技术方案

本发明专利技术涉及一种新型丙烯酸反应气分离系统，本发明专利技术的产品气首先通过初冷系统进行冷却，随后进入初分塔中分离，初分塔塔顶以原料丙烯为冷源，产品气中的大部分丙烯酸在初分塔中冷凝后从塔底进入共沸塔，而初分塔顶中的剩余产品气则进入吸收塔中，利用脱盐水进行洗涤吸收，丙烯酸吸收液从塔底进入共沸塔；本发明专利技术采用产品气初冷系统对丙烯酸产品气中的热量进行高效回收，不仅提高了新鲜空气的预热温度，装置的能量利用率得到极大提高；初分塔塔顶冷凝器采用原料丙烯作为冷源，对产品气进一步冷凝分离，丙烯提供更低的温位，大部分丙烯酸产品在初分塔内冷凝回收，使得后续的吸收塔及废气处理装置中的气体量大大降低，降低了废水量。水量。水量。

【技术实现步骤摘要】
一种新型丙烯酸反应气分离系统


[0001]本专利技术涉及丙烯酸生产
，具体指一种新型丙烯酸反应气分离系统。

技术介绍

[0002]丙烯酸作为重要的有机化工原料，大量应用于胶黏剂和水溶性涂料的生产，在化纤、造纸、皮革、建材、塑料改性、合成橡胶、辐射固化水处理剂等领域都发挥着重要作用，也可深加工制成丙烯酸丁酯等。
[0003]丙烯酸经历了多种制备方法并存的时代，丙烯腈水解法、高压雷普法(高压羰基合成法)、改良雷普法(低压羰基合成法)、氰乙醇法、烯酮法等都曾作为生产丙烯酸及酯的主要方法，但这些方法皆因设备腐蚀严重，能耗高，收率低，成本高，已基本被淘汰，目前最常用的丙烯酸生产方法为丙烯氧化法。在丙烯氧化法制丙烯酸工艺中，目前产品气分离的方法大体上都是将丙烯酸装置产品气经副产低压蒸汽后直接通入急冷塔，在急冷塔底部设置釜液循环冷却急冷吸收系统，循环醋酸废水或新鲜脱盐水作为丙烯酸产品气吸收剂对丙烯酸产品进行吸收分离，急冷塔底的丙烯酸粗液进入共沸塔进行共沸分离，塔顶尾气通过氧化处理后部分循环回反应系统，部分进行排放。例如中国专利CN103193618B和CN10260036B中，虽然在废气处理方面有所不同，但是两者均采用新鲜脱盐水对初步冷却后的丙烯酸产品气进行急冷吸收，吸收后的尾气部分循环回收，部分处理后去焚烧系统；二者为了降低急冷后丙烯酸尾气中的有机物含量而利用新鲜脱盐水进行再吸收，随后将部分尾气进行加压循环，该技术存在新鲜水消耗量高，且在后续分离过程中废水量大的问题。专利CN105001072B采用三合一吸收塔，并以循环含醋酸废水作为急冷吸收剂，塔顶的尾气经催化氧化废气处理，部分压缩后返回至反应系统，部分进行排放；其将醋酸废水循环用作丙烯酸产品气的急冷吸收剂，急冷塔顶的尾气全部去废气处理系统，不仅消耗了大量的废气处理催化剂，而且碳排放量较高。
[0004]上述主流的丙烯酸产品气分离技术中，由于丙烯酸产品气进入急冷塔时温度较高，采用急冷塔底釜液循环急冷方式没有高效回收产品气中的中低温余热。同时，该技术中急冷塔中产品气量大，分离温度较高，为保证产品丙烯酸回收率以及降低急冷后丙烯酸尾气中的有机物含量，需消耗较多的新鲜脱盐水。因此，目前主流的丙烯酸产品气分离技术存在废水、废气处理量大、能量利用效率低等问题。
[0005]因此，对于目前丙烯酸反应气的分离系统，有待于做进一步的优化。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能通过丙烯酸产品气热量高效回收从而提高能量利用率、通过产品气低温冷凝分离减少新鲜脱盐水量、废气处理催化剂消耗量及废水量、通过吸收产品气热量完成原料汽化过程从而减少蒸汽消耗量的新型丙烯酸反应气分离系统。
[0007]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：
[0008]一种新型丙烯酸反应气分离系统，包括：
[0009]反应系统，反应产生丙烯酸气；
[0010]初冷系统，设于所述反应系统的下游，用于对反应系统产生的丙烯酸气进行能量回收以及对空气进行预热；所述初冷系统具有供能量回收后所得气相丙烯返回至反应系统的第一出口、所得产品气输出的第二出口；
[0011]初分塔，设于所述初冷系统的下游，用于对所述产品气进行冷凝分离，底部开有供初冷系统第二出口的产品气输入的进口及供液相输出的第一输出口，顶部开有供气相输出的第二输出口；
[0012]共沸塔，设于所述初分塔的下游且与初分塔的第一输出口相连通，用于对丙烯酸溶液进行共沸精馏分离，塔底开有供得到的丙烯酸粗液输入的输出口；
[0013]丙烯酸精制系统，设于所述共沸塔的下游且与其塔底的输出口相连通，用于精致丙烯得到丙烯酸产品；以及
[0014]吸收塔，设于所述初分塔的下游且与初分塔的第二输出口相连通，用于对所述初分塔冷凝分离后的剩余气体进行洗涤吸收，塔顶设置有供所得净化循环尾气的一部分输往反应系统作为循环气的输送管道。丙烯酸尾气中作为循环气循环回收的比例为0.5％～60.0％。
[0015]优选地，所述初分塔的上部设置有采用原料丙烯作为冷源的冷凝结构。所述初分塔是带冷凝器的精馏塔，所述精馏塔顶部设置冷凝段，所述冷凝结构设于该冷凝段中。所述初分塔的操作压力为0.01～0.2MPaG；所述初分塔的理论塔板数为5～20块。
[0016]优选地，所述初冷系统包括依次串接的空气预热器、温水换热器、丙烯过热器、循环水冷却器，所述空气预热器的一个进口与反应系统的丙烯酸气输出口相连接，所述循环水冷却器的出口构成初冷系统的第二出口、与初分塔相连通。
[0017]优选地，所述空气预热器的一侧设置有供新鲜原料空气输入的入口、另一侧设置有供预热后的新鲜原料空气输往反应系统的出口。所述的空气预热器中产品气侧出口操作温度为140～220℃。
[0018]优选地，所述丙烯过热器的一侧与初分塔的顶部相连通、供汽化丙烯输入的开口，另一侧开有所述初冷系统的第一出口。所述的丙烯过热器中产品气侧出口操作温度为50～90℃。
[0019]优选地，所述循环气的输送管道上设置有用于对循环气进行加压的循环气压缩机。
[0020]优选地，所述吸收塔的塔顶设置有供所得净化循环尾气的另一部分输往废气处理系统的送气管线，所述废气处理系统的下游管线可选地设置有供部分净化气输往循环气的输送管道的跨线管道。所述跨线管道的流量比例控制在0.5％～60.0％(跨线管道流量占经过废气处理系统后的尾气总流量的0.5％～60.0％)，以控制循环气中有机物的含量。
[0021]优选地，还包括串接于所述共沸塔顶部的冷凝器及回流罐，用于对共沸塔顶部物料进行非均向分离从而使分离出的共沸剂返回至共沸塔中、含醋酸废水外排、废气去火炬系统。
[0022]优选地，所述共沸塔的塔底设置有再沸器。
[0023]优选地，所述空气预热器以压缩后的新鲜原料空气为换热介质、所述温水换热器
以温水为换热介质、所述丙烯过热器以原料汽化丙烯为换热介质、所述循环水冷却器以循环水为换热介质依次对丙烯酸产品气进行能量回收。
[0024]优选地，所述温水换热器是对产品气中温段热量进行能量回收，预热后的温水用于装置保温伴热。所述的温水换热器中产品气侧出口操作温度为60～100℃。所述的循环水冷却器中产品气侧出口操作温度为30～50℃。
[0025]优选地，所述的吸收塔以新鲜脱盐水作为吸收剂对初分塔顶气体进行洗涤吸收，所述的吸收塔中新鲜脱盐水与循环尾气的液气比为0.01～0.1；所述吸收塔操作压力为0.01～0.2MPaG。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的产品气首先通过初冷系统进行冷却，随后进入初分塔中分离，初分塔顶塔以原料丙烯为冷源，产品气中的大部分丙烯酸在初分塔中冷凝后从塔底进入共沸塔，而初分塔顶中的剩余产品气则进入吸收塔中，利用脱盐水进行洗涤吸收，丙烯酸吸收液从塔底进入共沸塔；具体的：
[0027]本专利技术采用产品气初冷系统对丙烯酸产品气中的热量进行高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型丙烯酸反应气分离系统，其特征在于包括：反应系统，反应产生丙烯酸气；初冷系统，设于所述反应系统的下游，用于对反应系统产生的丙烯酸气进行能量回收以及对空气进行预热；所述初冷系统具有供能量回收后所得气相丙烯返回至反应系统的第一出口、所得产品气输出的第二出口；初分塔，设于所述初冷系统的下游，用于对所述产品气进行冷凝分离，底部开有供初冷系统第二出口的产品气输入的进口及供液相输出的第一输出口，顶部开有供气相输出的第二输出口；共沸塔，设于所述初分塔的下游且与初分塔的第一输出口相连通，用于对丙烯酸溶液进行共沸精馏分离，塔底开有供得到的丙烯酸粗液输入的输出口；丙烯酸精制系统，设于所述共沸塔的下游且与其塔底的输出口相连通，用于精致丙烯得到丙烯酸产品；以及吸收塔，设于所述初分塔的下游且与初分塔的第二输出口相连通，用于对所述初分塔冷凝分离后的剩余气体进行洗涤吸收，塔顶设置有供所得净化循环尾气的一部分输往反应系统作为循环气的输送管道，丙烯酸尾气中作为循环气循环回收的比例为0.5％～60.0％。2.根据权利要求1所述的新型丙烯酸反应气分离系统，其特征在于：所述初分塔的上部设置有采用原料丙烯作为冷源的冷凝结构。3.根据权利要求2所述的新型丙烯酸反应气分离系统，其特征在于：所述初分塔是带冷凝器的精馏塔，所述精馏塔顶部设置冷凝段，所述冷凝结构设于该冷凝段中；所述初分塔的操作压力为0.01～0.2MPaG；所述初分塔的理论塔板数为5～20块。4.根据权利要求1所述的新型丙烯酸反应气分离系统，其特征在于：所述初冷系统包括依次串接的空气预热器、温水换热器、丙烯过热器、循环水冷却器，所述空气预热器的一个进口与反应系统的丙烯酸气输出口相连接，所述循环水冷却器的出口构成初冷系统的第二出口、与初分塔相连通。5.根据权利要求4所述的新型丙烯酸反应气分离系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：高海见，张启云，严诚磊，黄劲荣，邵逸松，阎笠，
申请(专利权)人：中石化宁波技术研究院有限公司中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：